С одним молем идеального одноатомного газа совершают циклический процесс (см. рис.). Во сколько раз КПД данного цикла меньше, чем КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же максимальной и минимальной температурах?

Ниже приведён один из вариантов рассуждений, приводящих к тому, что эффективность данного цикла оказывается примерно в три раза ниже, чем у идеальной (Царнотовской) тепловой машины при тех же верхней и нижней температурах.

Пусть имеется один моль одноатомного идеального газа, проходящего по циклу, изображённому на рис. (процесс 1–2–3–4–1). Для одноатомного газа теплоёмкости таковы: при постоянном объёме Cv = (3/2)R, а при постоянном давлении Cp = (5/2)R, где R – универсальная газовая постоянная.

Предположим, что цикл состоит из двух изохорных (при постоянном объёме...